基于decltype理解C++类型推导及相关语法疑问

我来逐个拆解你的问题，帮你理清这些C++里容易踩坑的细节：

1. 为何std::cout << b << std::endl;输出"1"？ #

这大概率是因为你的Base类定义了一个隐式的bool转换运算符（比如写了operator bool() const { return true; }）。当你把b传给cout的时候，C++会自动把Base对象转换成bool类型，而cout输出bool值时，默认会把true打印成1，false打印成0。要是你想输出自定义内容，得给Base类重载std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Base&)这个运算符才行。

2. Base()或Base (&)()这类类型代表什么？ #

咱们分开说：

• Base()：这是个函数类型，意思是「一个没有参数、返回Base对象的函数」。千万别和对象构造搞混——比如Base a();里的Base()就是这个函数类型，根本不是在创建对象。
• Base (&)()：这是函数引用类型，代表「对一个无参数、返回Base的函数的引用」。你可以用它绑定符合签名的函数，比如：

  Base my_func() { return Base(); }
  Base (&func_ref)() = my_func;
  

3. 变量a类型为Base，为何(a)的类型是Base&？ #

你应该是用decltype((a))得到的Base&吧？这里要区分变量本身的类型和表达式的类型：

• 变量a的类型确实是Base，但表达式(a)是一个左值表达式（因为它代表的是已存在的对象）。而decltype有个特殊规则：如果传入的表达式是左值，decltype(expr)会返回对应的引用类型。比如：

  Base a;
  decltype(a) x; // x的类型是Base，因为a是变量名
  decltype((a)) y = a; // y的类型是Base&，因为(a)是左值表达式
  

  要是你写auto b = (a);，那b的类型还是Base——因为auto推导会忽略引用（除非加auto&），这和decltype的规则不一样。

4. Base a;、Base a{};与Base a();三者有何区别？ #

这三个是C++里新手最容易搞混的声明写法，我给你掰扯清楚：

• Base a;：用默认构造函数创建一个Base对象a。如果Base有默认构造函数就会调用它；要是Base只有带参数的构造函数，编译器会直接报错。
• Base a{};：用列表初始化的方式创建Base对象a。这是C++11新增的统一初始化语法，和Base a;的区别主要有俩：一是它会禁止「窄化转换」（比如不能把double转成int塞进对象里）；二是如果Base有std::initializer_list类型的构造函数，会优先调用那个。另外，它绝对不会被解析成函数声明，完美避开下面说的坑。
• Base a();：这不是在创建对象！编译器会把它解析成「声明了一个名叫a的函数，这个函数没有参数，返回Base类型的对象」。这就是C++臭名昭著的「最令人头疼的解析」——编译器会优先把这种语法当成函数声明，而不是对象构造。想默认构造对象的话，要么写Base a;，要么用Base a{};，别加括号就行。

5. 为何代码编译时无警告或错误？ #

因为你的代码完全符合C++的语法规则，编译器没抓到违反标准的地方呀：

• 隐式bool转换是C++允许的（虽然有时候会搞出意外，你可以给operator bool加上explicit关键字，这样编译器就会禁止隐式转换，还会给你相应的警告）；
• 函数类型声明、decltype的引用推导都是标准里明确定义的行为；
• 哪怕Base a();不是你想要的对象构造，它也是合法的函数声明，编译器当然不会报错——除非你后面用到这个函数但没定义它，链接的时候才会出错。
  要是想让编译器帮你揪出这类潜在问题，可以开更高等级的警告，比如GCC用-Wall -Wextra -Wpedantic，这时候Base a();这种容易混淆的写法可能会给你提示，隐式转换也会有警告。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nonamenick